Автоматизированная линия

 

1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ с установленными в заданной технологической последовательности оборудованием и транспортной системой, например, на воздушной подушке с системой питания сжатым воздухом, содержаш,ей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертиeCin:o {}ilf .A I ,,,} - ЧЬ: s.V)J I б кальным каналом для перемещения деталей , отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при транспортировании хрупких пластин, подъемник выполнен в виде трех независимых соосно установленных в вертикальном канале полых поршней, причем вертикальный канал подъемника и поршни имеют отверстия, связанные с системой питания сжатым воздухом, при этом верхний и нижний поршни снабжены ограничителями их перемеш,ения в вертикальном канале. 2.Линия по п. 1, отличающаяся тем, что накопитель деталей снабжен соплом для подачи воздуха и кассетой с приводом ее перемещения в виде толкателя с зубчаi той рейкой и трех рычагов с механизмами их поворота. (Л 3.Линия по п. 1, отличающаяся тем, что конвейер сна,бжен камерой и трехходовым краном, связанным с системой питания .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„1131635 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3346301/25-08 (22) 06.10.81 (46) 30.12.84. Бюл. № 48 (72) М. Г. Ураевский, И. Н. Туркин, В. Н. Ущербов и В. М. Ураевский (71) Киргизский горнометаллургический комбинат и Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (53) 62-229.7 (088.8) (56) 1. Бобров В. П.,Чеканов Л. И. Транспортные и загрузочные устройства автоматических линий. М., «Машиностроение>, 1980, с. 39. (54) (57) 1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ с установленными в заданной технологической последовательности оборудованием и транспортной системой, например, на воздушной подушке с системой питания . сжатым воздухом, содержащей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертикальным каналом для перемещения деталей, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при транспортировании хрупких пластин, подъемник выполнен в виде трех независимых соосно установленных в вертикальном канале полых поршней, причем вертикальный канал подъемника и поршни имеют отверстия, связанные с системой питания сжатым воздухом, при этом верхний и нижний поршни снабжены ограничителями их перемещения в вертикальном канале.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что накопитель деталей снабжен соплом для подачи воздуха и кассетой с приводом ее перемещения в виде толкателя с зубчатой рейкой и трех рычагов с механизмами g их поворота.

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что конвейер снабжен камерой и трехходовым краном, связанным с системой питания.

1131635

Изобретение относится преимущественно к электронной технике и в частности к технологии производства пластин из полупроводникового материала.

Известна автоматизированная линия с установленными в заданной технологической последовательности оборудованием и транспортной системой, например, на воздушной подушке с системой питания сжатым воздухом, содержащей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертикальным каналом для перемещения деталей 11).

Недостатком известной линии является использование подъемника элеваторного типа и ьакопителя в виде направляющих, по которым детали перемещаются под действием сил тяжести. В таких устройствах при перемещении хрупких деталей, например пластин из полупроводникового материала, не исключена возможность их повреждения.

Цель изобретения — повышение надежности при транспортировании хрупких пластин.

Указанная цель достигается тем, что в автоматизированной линии с установленными в заданной технологической последовательности оборудованием и транспортной системой, например, на воздушной подушке с системой питания сжатым воздухом, содержащей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертикальным каналом для перемещения деталей, подъемник выполнен в виде трех независимых соосно установленных в вертикальном канале полых поршней, причем вертикальный канал подьемника и поршни имеют отверстия, связанные с системой питания сжатым воздухом, при этом верхний и нижний поршни снабжены ограничителями их перемещения в вертикальном канале.

Накопитель деталей снабжен соплом для подачи воздуха и кассетой с приводом ее перемещения в виде толкателя с зубчатой рейкой и трех рычагов с механизмами их поворота.

Конвейер снабжен камерой и трехходовым краном, связанным с системой питания.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой линии; на фиг. 2 подъемник, разрез; на фиг. 3 — соединение реверсивного конвейера с основным конвейером и накопителем; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 5; на фиг. 5 — разрез

Б — Б на фиг. 3; на фиг. 6 — разрез  — В на фиг. 3; на фиг. 7 — разрез à — Г на фиг. 3; на фиг. 8 — принцип перемещения пластины с основного конвейера на реверсивный; на фиг. 9 — пример выполнения кассеты; на фиг. 10 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 9; на фиг. 11 — разрез Š— Е на фиг. 9. чиком 58 перемещения пластин, например фотодатчиком.

На нижнем поршне 50 расположен полый поршень 59, торец которого снабжен наклонными отверстиями 60 и гнездами 61 для свободного размещения ограничителей 62 со штоком 63, причем высота ограничителя меньше глубины гнезда, а общая длина ограничителя со штоком больше высоты поршня 59. В боковой стенке поршня 59 выполнено отверстие 64, совмещенное с отверсти50

Автоматизированная линия состоит (фиг. 1) из установленного в заданной технологической последовательности оборудования, например станков резки 1 заготовки на пластины (детали), шлифовки 2, полировки 3, установок 4 — 6 травления, отмывки и сушки, установок 7 — 9 контроля, установок 10 газовой обработки, например эпитаксиального наращивания, которые снабжены механизмами разгрузки и загрузки, например, в виде манипуляторов, лотков, ленточных конвейеров и т. д., которые соединены с транспортной системой, в виде конвейеров 11 — 24 на воздушной подушке. Между конвейерами, расположенны15 ми на разных уровнях, установлены подьемники 25 — 27 деталей, а между технологическим оборудованием установлены накопители 28 — 34 годных или бракованных деталей и механизм 35 упаковки с транспортером 36 подачи кассет 37. Конвейеры снабжены датчиками 38 перемещения деталей, например в виде фотодатчиков наличия или отсутствия деталей.

Полости 39 конвейров на воздушной подушке через управляющие элементы 40—

2s 43, например в виде электромагнитных вентилей, соединены с системой сжатого воздуха. На позициях расположения установок контроля полости 39 конвейеров снабжены камерой 44 и трехходовым краном 45, который соединен с вакуумной системой и системой сжатого воздуха (не указаны) .

Конвейер 14 выполнен на разных уровнях, а в месте расположения наклонной плоскости полость 39 разделена камерой

46, которая через обратный клапан 47 соединена с той же системой сжатого воздуха и через управляющий элемент 48 соединена с системой сжатого воздуха с повышенным давлением, например, через регулятор давления (не указан).

Подъемники 25 — 27 деталей (фиг. 2) состоят из корпуса 49 вертикального канала, в котором размещены нижний поршень

50 с отверстием 51 в боковой стенке и ограничителем 52 перемещения, и верхний поршень 53 с отверстием 54 в торце и ограничителем 55 перемещения, причем боковая стенка перекрывает отверстие 56 и разгрузочную щель 57, к которой примыкает конвейер 13 с установленным над ним дат1131635 ем 65 в корпусе 49, которое соединено с полостью конвейера 12, примыкающего к загрузочной щели бб. Торец поршня 59 расположен на уровне плоскости перемещения конвейера, а боковая стенка поршня перекрывает отверстие 67 в корпусе канала.

Выше верхнего поршня 53 и ниже нижнего поршня 50 в корпусе выполнены отверстия

68 и 69. Полости конвейеров 12 и 13 и отверстия 56, 67 и 69 через управляющие элементы, например электромагнитные вентили 40, 70, 71, 72 соединены с системой сжатого воздуха (не указана) . Конвейер 12 также снабжен датчиками 73 перемещения пластин, например фотодатчиком.

Подъемник 25 служит для опускания деталей и выполнен аналогично, только отверстия 60 выполнены с наклоном в другую сторону, к верхней щели примыкает подающий конвейер 11, а к нижней щели — конвейер 12.

Накопители деталеи (фиг. 3 — 7) выпол20 иены в виде реверсивного конвейера, соединенного с конвейерами транспортчой системы и механизма реверсивного перемещения кассет относительно плоскости перемещения детали по реверсивному конвейеру.

Полость реверсивного конвейера 74 разделена перегородками по меньшей мере на три полости 75, 76 и 77, причем отверстия

78 и 79 имеют наклон в одну сторону (в сторону кассеты), а полости соединены с системой сжатого воздуха через один управляющий элемент 41. Отверстия 80 имеют наклон в противоположную сторону (в сторону конвейера 12), а полость 77 соединена с системой сжатого воздуха через самостоятельный управляющий элемент 42. В месте соедине35 ния реверсивного конвейера 74 с конвейером 12 (фиг. 5 — 7) полости 75, 76 и 77 расположены в полости 39, а на поверхности конвейера 12 соответственно выполнены дополнительные отверстия 81 и 82.

На корпусе реверсивного конвейера 74 40 закреплены направляющие 83, в которых расположена кассета 84 на толкателе 85 с зубчатой рейкой 86, которая входит в зацепление с тремя поворотными рычагами 87 — 89, снабженными механизмами 90—

93 поворота, например, в виде электромагнитов. В дне кассеты 84 выполнены отверстия 94, а направляющие снабжены соплом 95, соединенным через управляющий элемент 96 с системой сжатого воздуха (не указана). Кассета 84 служит для 50 размещения обрабатываемых пластин (деталей) 97 после технологической операции или готовых деталей после окончания обработки на поз 35. Перед кассетой конвейер

74 снабжен датчиком 98 перемещения плас55 тин.

Управление всеми элементами линии осуществляется автоматически с пульта управления (не указан) .

В примере выполнения кассеты 84 (фиг.

9 — 11) она состоит из основания 99, в котором выполнены ячейки 100 для размещения пластин 97. В дне кассет, используемых в накопителях, выполнены отверстия 94, а упаковочная кассета выполнена без.отверстий и снабжена крышкой 101.

Автоматизированная линия работает следуюгцим образом.

В установки 4 — 6 травления и отмывки и сушки заливаются моющие растворы и включаются нагреватели (фиг. 5), например инфракрасные. Управляющими эллементами

40 — 43 в полости воздушных конвеиеров

11 — 24 подается сжатый воздух, который, выходя из отверстий, создает над поверхностью направленный поток. Трехходовым краном камеру 44 соединяют с вакуумной системой. На станки резки устанавливается заготовка для разрезания ее на пластины.

После отрезания от заготовки пластины (детали) механизмом разгрузки она перемешается на конвейер ll и по нему потоком воздуха переносится в подъемник 25, который опускает ее и перемещает на следующую технологическую операцию, например на отмывку или травление в установку 4. При наличии пластин в установке 4 датчик (не указан) выдает сигнал на включение управляющего элемента 41 (фнг. 3 — 5) для подачи воздуха в полости 75 реверсивного конвейера 74 накопителя 28. Над поверхностью конвейера через отверстия 78 создается поток воздуха, чаправленный в сторону кассеты 84.

Пластина. перемещается по конвейеру 11 до места сочленения с реверсивным конвейером 74 и подхватывается потоком воздуха, созданным над его поверхностью и направленным перпендикулярно конвейеру 11. Пластина перемещается (фиг. 8) по реверсивному конвейеру 74 в ячейку кассеты 84, 3атчик 98 срабатывает и выдает сигнал на опускание кассеты 84.

При отсутствии подачи пластин с предыдущей технологической операции на последующую, например со станков резки 1 на установку 4, тот же датчик наличия пластин выдает сигнал на подачу пластин из накопителя 28. После обработки на установке 4 пластина по конвейеру 12 перемещается на позицию 7 контроля

Пластина 97 перемещается до отверстий, соединенных с камерой 44, и присасывается.

После проведения контроля качества трехходовым краном вручную или автоматически камеру 44 отсоединяют от вакуумной системы и соединяют с системой сжатого воздуха. Пластина перемещается в накопитель 29 или в подъемник 26, посредством которого поднимается на транспортер 13 и по нему подается на станки односторонней шлифовки. Одна сторона пластины. шлифу

1131635 ется, пластина снимается и перемещается по конвейеру 14 до накллонной плоскости.

Датчик 38 выдает сигнал на включение элемента 48, который соединяет камеру 46 с системой сжатого воздуха с повышенным давлением. Пластина переворачивается и перемещается на станок 2 для шлифовки другой стороны, после которого по конвейерам 15 и 16 идет на установку 8 контроля и затем поступает в накопители 31 или на станки 3 полировки. После полирования пластины перемещаются на установку 5 финишной отмывки и сушки, а затем по конвейеру 19 — на установку 9 контроля качества. Рассортированные пластины по конвейеру 20 перемещаются в накопители 33 или на позицию 35 для их упаковки в кассеты 37, или подъемником

27 перемещаются на конвейер 22 и, пройдя обработку в установке б, по конвейеру 23 перемещаются на установку 10 газовой обработки, после которой по конвейеру 24 перемещаются на последующие технологические операции.

Подъемники 26 и 27 работают следующим образом (фиг. 2).

Включаются управляющие элементы 40, 70 и 72. Воздух из полости 39 конвейера 12 поступает через отверстия 65 в корпусе канала и отверстие 64 в боковой стенке, через полость в поршне 59 в отверстия 60.

Над торцом поршня 59 создается воздушный поток, являющийся продолжением потока над конвейером 12. Пластина 97 по конвейеру 12 через щель 66 перемещается на торец поршня 59 до упора в ограничители 62. Датчик 73 выдает сигнал на включение управляющего элемента 71.

Сжатый воздух перемещает поршень 50 до упора ограничителя, при этом отверстие

64 перестает совмещаться с отверстием 65, поток воздуха через отверстия 60 прекращается, и пластина плавно опускается на торец поршня.

Боковая стенка поршня 50 перекрывает отверстие 65 и щель 66, а отверстие 51 совмещается с отверстием 67. Поршень 50 останавливается. Воздух через отверстия

67 и 51 перемещает поршень 59 до упора в верхний поршень 33 и приподнимает его до упора в ограничитель, а торец поршня

59 располагается на уровне конвейера 13.

Ограничители 62 опускаются в гнезда 61.

Отверстие 64 в боковой стенке поршня

59 совмещается с отверстием 56. Воздух через отверстия 56 и 64, полость поршня 59 поступает в отверстия 60 и перемещает пластину на конвейер 13. Датчик

58 выдает последовательно сигналы на отключение элементов 70 и 71, которые отсоединяют отверстия 67 и 69 от системы сжатого воздуха и соединяют их с ат5 !

О

t5

55 мосферой. Поршни 59 и 50 последовательно опускаются в исходное положение. Управляющий элемент 70 включается.

Работа подъемника 25 при опускании пластин аналогична описанному, только изменяется - последовательность включения управляющих элементов 70 — 72.

Накопители пластин работают следующим образом.

От датчика перемещения пластин (не указан) с технологической операции включается управляющий элемент 41. Сжатый воздух поступает в полости 75 и 76 реверсивного конвейера 74. Над поверхно-. стью конвейера создается поток воздуха, который перемещает пластину в ячейку кассеты 84. Датчик 98 последовательно, например через реле времени (не указано), выдает сигналы на механизмы 92, 90, 91 поворота. Механизм 92 поворачивает рычаг 89, выводит его из зацепления с зубчатой рейкой 86 и отключается. Зубчатая рейка опирается на рычаг 87. Механизм 90 поворачивает рычаг 87, выводит его из зацепления с рейкой 86 и отключается. Рейка опускается на рычаг 88. Механизм 91 поворачивает рычаг 88, выводит. его из зацепления с рейкой, которая опускается на рычаг 87 другим зубом. Рейка опускается на один шаг.

При подъеме кассеты 84 датчик выдает сигналы на отключение механизмов 90—

92 и включение механизма 93 рычага 89, который поднимает рейку, перемещает на один шаг вверх, и рейка опирается на рычаг 87. Механизм 93 отключается, а рычаг 89 возвращается в исходное положение, входя в зацепление со следующим зубом рейки. При этом датчик, например конечный выключатель (не указан), выдает сигнал на включение элементов

42 и 96. Элемент 42 соединяет полость 77 с системой сжатого воздуха, и через отверстия 80 создается поток воздуха, направленный в сторону конвейера 12, а элемент 96 соединяет с системой сжатого воздуха сопло 95. Воздушный поток, проходя через отверстие 94, перемещает пластину из ячейки кассеты на конвейер 74, по которому она перемещается до места соединения с конвейером 12. Датчик 98 выдает сигналы на отключение элементов 42 и 96 и, при необходимости, на пе= ремещение кассеты вверх на один шаг.

Преимущества предлагаемой автоматизированной линии заключаются в повышении надежности при транспортировании хруп. ких деталей, особенно в вертикальном направлении, что позволяет соединять в единую линию технологическое оборудование, расположенное на разных уровнях или этажах.

1131635

1131635 1131635

84

78

77

Фу2. Ф

5-Е !

У

И

S-В

1131635

1131635

Составитель В. Брук

Редактор С. Лисина Техред И. Верес Корректор M. Леонтюк

Заказ 9325/8 Тираж 766 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4